JPH10337594A - 廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屎尿系汚水および有機廃棄物を周囲環境を損
なわずに効率よく処理できる廃棄物処理装置を提供す
る。 【解決手段】 屎尿系汚水から分離した屎渣を、解破砕
後の廃棄物と加温しつつ攪拌混合し、屎渣および夾雑物
を洗浄しつつ除去し、混合液をメタン発酵処理する。メ
タン発酵処理した発酵処理物に高分子凝集剤および燐除
去剤を添加して凝集させつつ脱水分離し、嫌気化で還元
状態の濾液を曝気により好気状態とし酸化処理する。酸
化処理後の濾液に高分離凝集剤および無機凝集剤を添加
してアルカリ雰囲気で凝集させ固液分離した濾液を、屎
渣を除去した原液と合流させる。合流した混合液に無機
凝集剤を酸性雰囲気で凝集させ固液分離した後、分離水
を生物学的硝化脱窒処理し、固液分離する。除去した屎
渣および夾雑物は別途ＲＤＦ処理する。メタン発酵にて
得たメタンガスにて発電させ、処理エネルギとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機性廃棄物をメ
タン発酵処理する際に生じるエネルギを利用して屎尿系
汚水を生物学的処理する廃棄物処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、屎尿や浄化槽汚泥などの屎尿系汚
水は、スクリーンなどの屎渣除去装置にて屎渣を分離し
た後、微生物による硝化・脱窒反応、酸化分解反応など
の生物学的処理を行い、汚泥などの固形物と処理水とに
固液分離して屎尿系汚水を浄化処理する一方、屎渣や固
液分離した固形物は脱水処理して焼却処分している。

【０００３】しかしながら、屎渣や固形物を焼却処分し
たのでは、焼却の際に発生する熱エネルギの有効利用が
図れないとともに、屎渣の焼却の際に発癌性物質のダイ
オキシンが発生する場合があり、焼却処理が煩雑で焼却
装置も大型複雑化する。

【０００４】このため、生物処理後の固形物を発酵する
など適宜処理してコンポスト化したり屎渣をプラスチッ
クや生ごみ等に共に適宜処理してペレット状に成形して
固形燃料化するＲＤＦ処理の試みが知られている。

【０００５】しかしながら、屎渣には付着有機物が多
く、例えばＲＤＦ処理する際に悪臭が発生するために悪
臭対策が必要で、ＲＤＦ処理装置が複雑大型化する。

【０００６】一方、従来、生ゴミなどの有機性廃棄物を
処理する廃棄物処理装置として、合成樹脂フィルムやプ
ラスチック、発泡スチロールなどの生物の分解が極めて
困難な夾雑物を含むため、破袋・除袋および解破砕した
後に夾雑物を除去してメタン発酵処理などにて処理する
構成が知られている。

【０００７】しかしながら、解破砕にて除去される夾雑
物に微生物にて分解可能な有機物が付着するため、夾雑
物を処理する際に悪臭を発生し不衛生であるとともに、
外観が悪く、周囲環境を悪化する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、屎尿
系汚水の処理の際に屎尿系汚水中の屎渣をＲＤＦ処理す
る廃棄物処理装置では、ＲＤＦ処理の際に悪臭が発生す
るために悪臭対策が必要で、ＲＤＦ処理装置が複雑大型
化する。また、生ゴミなどの有機性廃棄物を解破砕して
夾雑物を除去してメタン発酵処理する従来の廃棄物処理
装置では、夾雑物の処理の際に夾雑物を処理する際に悪
臭を発生し不衛生で周囲環境を悪化する問題がある。

【０００９】本発明は、上記問題点に鑑み、屎尿系汚水
および有機廃棄物を周囲環境を損なわずに効率よく処理
できる廃棄物処理装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の廃棄物処
理装置は、屎尿系汚水から屎渣を分離する屎渣分離手段
と、この屎渣分離手段からの前記屎渣が除去された屎尿
系汚水を生物学的処理する生物処理手段と、前記屎渣お
よび生物分解可能な有機性廃棄物を加温しつつ攪拌混合
して混合物を調製する混合手段と、前記混合物から前記
屎渣を除去する屎渣除去手段と、この屎渣除去手段から
前記屎渣が除去された前記混合物をメタン発酵処理する
メタン発酵手段とを具備したものである。そして、屎渣
分離手段にて屎渣が分離された屎尿系汚水を生物処理手
段にて生物学的処理するとともに、屎渣分離手段にて分
離した屎渣と生物分解可能な有機性廃棄物とを混合手段
にて加温しつつ攪拌混合して混合物を調製し、この混合
物をメタン発酵手段にてメタン発酵させる。このため、
屎尿系汚水から分離された屎渣に付着する有機物が混合
手段にて粘性が低下して溶出され、有機性廃棄物ととも
に溶出させた有機物を処理するので、有機物が付着した
まま屎渣が系外に排出されることがなく、屎渣が周囲環
境を低下させずに容易に効率よく処理されるとともに、
メタン発酵により生じるメタンガスの有効利用により、
処理コストが低減する。

【００１１】請求項２記載の廃棄物処理装置は、請求項
１記載の廃棄物処理装置において、メタン発酵手段にて
メタン発酵処理された発酵処理物を濾液および脱水物に
脱水分離する脱水手段と、前記濾液を前記生物処理手段
に返送する濾液返送手段とを備えたものである。そし
て、メタン発酵手段にてメタン発酵処理された発酵処理
物を脱水手段にて脱水分離し、得られた濾液を濾液返送
手段にて生物処理手段に返送して屎尿系汚水とともに生
物学的処理を行うため、メタン発酵にて未処理の汚染物
質を含有する濾液もメタン発酵にて得られるエネルギを
利用して生物学的処理にて高度に浄化処理可能で、効率
よく高度に屎尿系汚水および有機性廃棄物が処理され
る。

【００１２】請求項３記載の廃棄物処理装置は、請求項
１または２記載の廃棄物処理装置において、有機性廃棄
物をメタン発酵手段にてメタン発酵処理する前に破砕す
る破砕手段を備えたものである。そして、有機性廃棄物
を破砕手段にて破砕した後にメタン発酵処理するため、
有機性廃棄物中に生物分解困難な夾雑物が混入しても、
有機性廃棄物とともに夾雑物を破砕して略均一な組成と
することにより、後のメタン発酵処理の進行を促進す
る。

【００１３】請求項４記載の廃棄物処理装置は、請求項
２または３記載の廃棄物処理装置において、脱水手段に
て脱水分離する際に高分子系凝集剤および燐除去剤を添
加する助剤添加手段を備えたものである。そして、メタ
ン発酵手段にてメタン発酵処理された混合物を脱水手段
にて脱水分離する際に助剤添加手段にて高分子系凝集剤
および燐除去剤を添加するため、メタン発酵処理後の混
合物が効率よく容易に脱水されるとともに、生物分解が
困難な溶解性有機物や燐も凝集分離され、高度に屎尿系
汚水および有機性廃棄物が処理される。

【００１４】請求項５記載の廃棄物処理装置は、請求項
２ないし４いずれか一記載の廃棄物処理装置において、
濾液返送手段は、濾液を好気状態にする好気化手段と、
この好気化手段にて好気状態にされた濾液に凝集剤を添
加して凝集処理する凝集手段と、この凝集手段にて凝集
処理した濾液を固液分離する汚泥除去手段とを備えたも
のである。そして、脱水手段にて得られた濾液を好気化
手段にて好気状態にするとともに凝集手段にて凝集剤を
添加させて凝集処理した後、汚泥除去手段にて固液分離
して生物処理手段に返送するため、生物処理にて除去が
困難なメタン発酵により可溶化された有機物および無機
物をあらかじめ好気状態にし、さらに未分解の溶解性有
機物および残存する無機物を凝集除去するため、返送後
の生物処理手段の負荷が低減し高度に効率よく浄化処理
される。

【００１５】請求項６記載の廃棄物処理装置は、請求項
２ないし５いずれか一記載の廃棄物処理装置において、
屎渣分離手段からの屎渣が分離された屎尿系汚水を凝集
させ凝集分離水および凝集汚泥に固液分離し前記凝集分
離水を生物処理手段に投入する凝集分離手段を備え、濾
液返送手段は、濾液を前記凝集分離手段を介して前記生
物処理手段に返送するものである。そして、メタン発酵
処理後に脱水分離した濾液を濾液返送手段を介して屎渣
分離手段からの屎渣が分離された屎尿系汚水とともに凝
集分離手段に返送し、凝集させて固液分離した凝集分離
水を生物処理手段に投入するため、生物処理にて浄化処
理しにくい溶解性有機物や無機物をあらかじめ凝集分離
してあわせて生物処理するので、屎尿系汚水および有機
性廃棄物が高度に効率よく処理される。

【００１６】請求項７記載の廃棄物処理装置は、請求項
６記載の廃棄物処理装置において、凝集手段は、アルカ
リ性雰囲気で凝集処理し、凝集分離手段は、酸性雰囲気
で凝集処理するものである。そして、メタン発酵処理後
にアルカリ性雰囲気で凝集分離した濾液を凝集分離手段
にて屎尿系汚水とともに酸性雰囲気で凝集処理するた
め、メタン発酵処理後の溶解性有機物および残存する無
機物をアルカリ性雰囲気で効率よく凝集除去するととも
に、さらに残存する溶解性有機物および残存する無機物
を酸性雰囲気で凝集除去するので、屎尿系汚水および有
機性廃棄物が高度に効率よく処理される。

【００１７】請求項８記載の廃棄物処理装置は、請求項
１ないし７いずれか一記載の廃棄物処理装置において、
屎渣除去手段にて除去された屎渣を洗浄する洗浄手段を
備えたものである。

【００１８】そして、屎渣除去手段にて除去された屎渣
を洗浄手段にて洗浄するため、屎渣を例えば別途ペレッ
ト状に成形して固形燃料化したり焼却処分する際に異臭
などを生じず、後処理が容易となる。

【００１９】請求項９記載の廃棄物処理装置は、請求項
８記載の廃棄物処理装置において、洗浄手段にて洗浄さ
れて得られた屎渣洗浄液をメタン発酵手段に搬送する屎
渣洗浄液搬送手段を備えたものである。

【００２０】そして、洗浄手段にて屎渣の洗浄により得
られる屎渣洗浄液を屎渣洗浄液搬送手段にてメタン発酵
手段に搬送するため、混合手段からの含水率が低い混合
物が流入されるメタン発酵手段内での含水率が増大し、
メタン発酵処理が円滑となるとともに、混合手段である
程度の発酵が進行しており、混合物中に含まれる微生物
の栄養源などの発酵促進成分が屎渣洗浄液中に含まれる
ので、メタン発酵の際の発酵促進成分の補充により、メ
タン発酵処理の効率が向上する。

【００２１】請求項１０記載の廃棄物処理装置は、請求
項８記載の廃棄物処理装置において、洗浄手段にて洗浄
されて得られた屎渣洗浄液を混合手段に搬送する屎渣洗
浄液搬送手段を備えたものである。

【００２２】そして、洗浄手段にて屎渣の洗浄により得
られる屎渣洗浄液を屎渣洗浄液搬送手段にて混合手段に
搬送するため、屎渣分離手段にて分離された含水率の低
い屎渣および含水率の低い有機性廃棄物が混合される混
合手段内の含水率が増大し、混合手段での屎渣および有
機性廃棄物との混合が円滑となるとともに、混合手段で
ある程度の発酵が進行しており、混合物中に含まれる微
生物の栄養源などの発酵促進成分が屎渣洗浄液中に含ま
れるので、混合手段での発酵がさらに進行し、後工程の
メタン発酵手段でのメタン発酵処理の効率が向上する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の廃棄物処理装置の
実施の一形態の構成を図１を参照して説明する。

【００２４】図１において、１は屎渣分離手段で、この
屎渣分離手段１は、例えば目幅寸法が約１mmのスクリー
ンやスクリュウプレスなどを多段に組み合わされて構成
され、流入される屎尿や浄化槽汚泥などの屎尿系汚水を
固形状の屎渣と液状の原液とに分離する。

【００２５】そして、この屎渣分離手段１には凝集分離
手段２が接続されている。この凝集分離手段２は、屎渣
分離手段１にて屎尿系汚水から屎渣が除去されて流入さ
れた原液に凝集剤を添加する第１の凝集剤添加手段およ
びｐＨを測定し適宜塩酸や水酸化ナトリウムなどのｐＨ
調整剤を添加しｐＨを酸性に制御する第１のｐＨ制御手
段を備えた第１の凝集槽と、この第１の凝集槽にて凝集
処理された原液を固液分離するスクリーンや沈降分離装
置、膜分離などの第１の固液分離手段とにて構成されて
いる。なお、凝集剤としては、塩化第二鉄などの無機凝
集剤が用いられる。

【００２６】また、凝集分離手段２には、生物学的硝化
脱窒反応にて第１の固液分離手段から流入する分離水を
浄化する生物処理手段３が接続されている。なお、この
生物処理手段３は、１槽にて硝化脱窒反応を生じさせる
構成や、脱窒処理する槽と硝化処理する槽の２槽にて構
成したり、さらに曝気手段を有し好気性微生物にて好気
性微生物処理する槽を付加した構成などとしてもよい。

【００２７】そして、生物処理手段３には、生物学的硝
化脱窒処理した後の処理液を固液分離する第２の固液分
離手段４が接続されている。この第２の固液分離手段４
は、凝集剤を添加して凝集処理後にスクリーンや膜など
による濾過分離や沈降分離処理など、いずれの固液分離
方法でもできる。そして、固液分離された濾液は処理水
として系外に排出され、固液分離された汚泥は一部生物
処理手段３に返送したり、別途肥料として処理する。

【００２８】一方、５は破砕手段で、この破砕手段５
は、生ゴミや農水産廃棄物などの生物分解可能な有機性
廃棄物を含む廃棄物を細かく解破砕して廃棄物中の生物
分解が極めて困難な合成樹脂フィルムやプラスチック、
発泡スチロール、ガラス、金属片などの夾雑物を破袋し
たり粉砕する破砕装置を備えている。

【００２９】そして、この破砕手段５には、混合手段６
が接続されている。また、この混合手段６には、屎渣分
離手段１にて分離された屎渣が搬送されて投入される屎
渣搬送路７が接続されている。そして、この混合手段６
は、屎渣搬送路７にて搬送された屎渣と破砕手段５から
の解破砕された廃棄物とを、水分を添加しつつ適宜、例
えば約５５℃に加温して攪拌混合する。なお、水分の添
加および加温に際してはスチームを用いるとよい。スチ
ームを用いることにより、水を添加して別途加熱手段に
て加熱する必要がなく、効率よく加温・攪拌混合が行え
る。

【００３０】また、混合手段６には、屎渣除去手段８が
接続されている。この屎渣除去手段８は、混合手段６に
て屎渣と廃棄物とが攪拌混合されて調製された混合物か
ら、屎渣および廃棄物中の夾雑物を洗浄しつつ分離除去
する。そして、除去された屎渣および夾雑物は、例えば
別途ペレット状に成形して固形燃料化したり、焼却処分
したりする。

【００３１】さらに、屎渣除去手段８には、屎渣および
夾雑物が除去された混合物をメタン発酵処理するメタン
発酵手段９が接続されている。このメタン発酵手段９
は、加温例えば５５℃で適宜攪拌してメタン菌などにて
有機性物質をメタン発酵処理する。そして、このメタン
発酵手段９には、発生するメタンガスを回収するメタン
ガス回収手段が設けられている。なお、この回収したメ
タンガスは、発電などに利用し、屎尿系汚水および有機
性廃棄物の処理の際の運転エネルギとして利用する。

【００３２】また、メタン発酵手段９には、混合物がメ
タン発酵処理されて得られた発酵処理物を濾液と脱水物
とに脱水分離する例えば遠心分離機などの脱水手段11が
接続されている。また、脱水手段11には、例えば塩化第
二鉄などの凝集剤である燐除去剤を添加する第３の凝集
剤添加手段と高分子凝集剤などの凝集性を増進させる凝
集助剤を添加する第３の凝集助剤添加手段とを有した助
剤添加手段を備えている。なお、脱水物は、焼却処分し
たりコンポスト化する。

【００３３】そして、脱水手段11には、脱水分離した濾
液を凝集分離手段２に返送する濾液返送手段12が接続さ
れている。この濾液返送手段12は、濾液を曝気する好気
化手段としての曝気手段13と、この曝気手段13にて好気
状態とした濾液に凝集剤を添加して凝集処理する凝集手
段14と、この凝集手段14にて凝集処理した濾液を固液分
離する汚泥除去手段15とが直列に接続されて構成されて
いる。

【００３４】また、凝集手段14は、曝気手段13にて好気
状態とした濾液に塩化第二鉄などの凝集剤を添加する第
２の凝集剤添加手段と、高分子凝集剤などの凝集性を増
進させる凝集助剤を添加する第２の凝集助剤添加手段
と、ｐＨを測定し適宜塩酸や水酸化ナトリウムなどのｐ
Ｈ調整剤を添加しｐＨをアルカリ性に制御する第２のｐ
Ｈ制御手段とを備えた第２の凝集槽を有している。な
お、汚泥除去手段15は、スクリーンや膜などによる濾過
分離や沈降分離処理などの各種固液分離方法にて凝集手
段14にて凝集処理された濾液を固液分離する。そして、
汚泥除去手段15は、分離した汚泥を除去し、分離された
濾液は、凝集分離手段２に返送し、屎尿系汚水から屎渣
が分離された原液と混合されて酸性雰囲気で凝集処理さ
れる。

【００３５】次に、上記実施の一形態の動作を説明す
る。

【００３６】まず、屎尿系汚水を屎渣分離手段１に流入
させて固形状の屎渣と液状の原液とに分離し、原液を凝
集分離手段２を構成する第１の凝集槽に流入させる。

【００３７】一方、有機精廃棄物を破砕手段５に投入
し、生ゴミや農水産廃棄物などの生物分解可能な有機性
廃棄物を含む廃棄物を細かく、望ましくは５ｃｍ角程度
に解破砕して廃棄物中の生物分解が極めて困難な合成樹
脂フィルムやプラスチック、発泡スチロール、ガラス、
金属片などの夾雑物を破袋したり粉砕する。

【００３８】そして、この破砕された廃棄物を混合手段
６に投入するとともに、屎渣搬送路７を介して屎渣分離
手段１にて分離した屎渣を投入する。この後、例えばス
チームを用いて約５５℃に加温しつつ廃棄物と屎渣とを
攪拌混合して混合物を調製する。この廃棄物と屎渣との
攪拌混合により、屎渣に付着する有機物は粘性が低下し
てスチームの結露にて生じる温水中に可溶化する。そし
て、所定時間の攪拌混合により調製された混合物を屎渣
除去手段８に流入させ、有機物が除去された固形状の屎
渣や廃棄物中の夾雑物を洗浄しつつ分離除去する。な
お、除去した屎渣および夾雑物は、例えば別途ペレット
状に成形して固形燃料化したり、焼却処分したりする。

【００３９】この後、屎渣除去手段８にて屎渣や夾雑物
が分離除去された混合物および屎渣や夾雑物の洗浄、脱
水の際に生じる洗浄残液の混合液をメタン発酵手段９に
流入させ、例えば５５℃で適宜攪拌してメタン菌などに
て有機性物質をメタン発酵処理する。なお、メタン発酵
処理により発生するメタンガスはメタンガス回収手段に
て回収し、発電などに利用し、屎尿系汚水および有機性
廃棄物の処理の際の運転エネルギとして利用する。

【００４０】次に、メタン発酵処理後の発酵処理物を例
えば遠心分離機などの脱水手段11に流入させる。そし
て、助剤添加手段を構成する第３の凝集剤添加手段にて
例えば塩化第二鉄などの燐除去剤を適宜添加するととも
に、第３の凝集助剤添加手段を構成する凝集助剤添加手
段にて高分子凝集剤などの凝集助剤を添加する。

【００４１】この第３の凝集剤添加手段からの塩化第二
鉄などの燐除去剤の添加により、混合手段６にて屎渣と
の混合により屎渣とともに混合物中に混入する屎尿系汚
水中の燐酸イオンを凝集させる。そして、この燐酸イオ
ンの凝集により、燐酸イオンとともに混合物中に混入す
る屎尿系汚水中のマグネシウムやアンモニウムが、燐酸
イオンと反応して燐酸マグネシウムアンモニウム（Ｍｇ
（ＮＨ₄ ）ＰＯ₄ ）となり汚泥とともに除去され各配管
内や槽内などでスケールとして生成することを防止す
る。また、高分子凝集剤にてメタン発酵処理により生じ
た汚泥を凝集するとともにメタン発酵処理で残留する生
物分解処理が困難なＣＯＤにかかわる溶解性有機物など
を凝集させる。

【００４２】そして、凝集処理後に例えば遠心分離機な
どにて濾液と脱水物とに脱水分離する。なお、脱水物
は、例えばコンポスト化したり、焼却処分したりする。

【００４３】この後、脱水手段11にて分離した濾液を濾
液返送手段12の曝気手段13に流入させ、曝気して好気状
態とする。

【００４４】さらに、曝気手段13にて好気状態とした濾
液を濾液返送手段12を構成する凝集手段14の第２の凝集
槽に流入させ、第２のｐＨ制御手段にてアルカリ性、例
えばｐＨ８〜９程度に制御しつつ第２の凝集剤添加手段
にて塩化第二鉄などの凝集剤を添加するとともに第２の
凝集助剤添加手段にて高分子凝集剤などの凝集助剤を添
加する。これら凝集剤の添加により、処理しきれずに残
留するＣＯＤにかかわる有機物質や無機物を凝集させ
る。なお、濾液中に重金属などが含有される場合には、
ｐＨ８．５〜１０程度に制御するとよい。

【００４５】そして、この凝集処理後の濾液を汚泥除去
手段15に流入させ、スクリーンや膜などによる濾過分離
や沈降分離処理などの固液分離を行う。なお、スクリー
ンを用いる場合には、目幅寸法を０．８mm以上に設定す
るとよい。そして、固液分離した凝集物は例えば焼却処
分し、濾液は凝集分離手段２を構成する第１の凝集槽に
流入させる。

【００４６】この後、凝集分離手段２の第１の凝集槽に
おいて、流入される濾液と屎渣分流手段１から流入する
原液とが混合される。そして、第１のｐＨ制御手段にて
ｐＨを酸性に制御しつつ、第１の凝集剤添加手段にて塩
化第二鉄などの無機凝集剤を添加して、原液中の燐酸イ
オンや溶解性有機物などや濾液中のアルカリ性雰囲気で
処理しきれずに残留する有機物などを凝集させる。この
後、スクリーンや沈降分離装置、膜分離などの第１の固
液分離手段にて凝集物を分離して、例えば焼却処分し、
分離水は生物処理手段３に流入させる。

【００４７】次に、生物処理手段３に流入された分離水
は、生物学的硝化脱窒反応にて含有する有機物や窒素化
合物などが浄化処理される。

【００４８】そして、生物処理手段３にて処理した処理
液を第２の固液分離手段４に流入させ、スクリーンや膜
などによる濾過分離や沈降分離処理などの固液分離処理
を行い、浄化処理液と汚泥とを固液分離して、屎尿系汚
水および廃棄物を処理する。なお、分離した汚泥は、一
部生物処理手段３に返送し、残部は別途肥料などに利用
する。

【００４９】上述したように、上記実施の一形態によれ
は、屎渣分離手段１にて屎渣が分離された屎尿系汚水を
生物処理手段にて生物学的処理するとともに、分離した
屎渣と解破砕後の廃棄物とを混合手段６にて加温しつつ
攪拌混合して混合物を調製した後、この混合物を屎渣除
去手段８にて屎渣を除去し、メタン発酵手段９にてメタ
ン発酵処理するため、屎渣に付着する有機物の粘性が低
下して溶出し、廃棄物中の有機性廃棄物から溶出する有
機物とともにメタン発酵処理するので、有機物などの汚
染物質が付着したまま屎渣が系外に排出されず、屎渣を
周囲環境を低下させずに容易に処理でき、屎尿系汚水か
らの汚染物質および廃棄物からの汚染物質を同時に効率
よく処理できるとともに、メタン発酵処理により生じる
メタンガスの有効利用により、処理コストを低減でき
る。

【００５０】また、メタン発酵手段９にてメタン発酵処
理した発酵処理物を脱水手段11にて脱水分離し、得られ
た濾液を濾液返送手段12にて生物処理手段３に返送して
屎尿系汚水とともに生物学的硝化脱窒処理を行うため、
メタン発酵にて未処理の汚染物質を含有する濾液もメタ
ン発酵処理にて得られるエネルギを利用して生物学的処
理にて高度に浄化処理でき、屎尿系汚水からの汚染物質
および廃棄物からの汚染物質を同時に効率よく処理で
き、高度に屎尿系汚水および廃棄物を効率よく処理でき
る。

【００５１】さらに、混合手段６にて屎渣と廃棄物とを
混合して屎渣に付着する有機物を溶出させて生物分解が
困難な屎渣や夾雑物のみを屎渣除去手段８にて洗浄しつ
つ除去した後、メタン発酵手段に投入してメタン発酵処
理するため、有機物などの汚染物質が付着したまま屎渣
や夾雑物が系外に排出されず、周囲環境を低下させずに
容易に効率よく高度に屎尿系汚水および廃棄物を処理で
きる。

【００５２】そして、廃棄物を処理する際に、直接メタ
ン発酵処理せず、あらかじめ破砕手段５にて解破砕した
後にメタン発酵処理するため、有機性廃棄物中に生物分
解困難な夾雑物が混入しても、有機性廃棄物とともに夾
雑物を破砕して略均一な組成とすることにより、後のメ
タン発酵処理を効率よく進行できる。

【００５３】また、メタン発酵手段９にてメタン発酵処
理された発酵処理物を脱水手段11にて脱水分離する際に
助剤添加手段にて高分子系凝集剤および燐除去剤を添加
するため、メタン発酵処理後の発酵処理物を効率よく容
易に脱水処理できるとともに、高分子系凝集剤にて凝集
しにくい溶解性有機物や燐酸イオンも凝集分離でき、高
度に屎尿系汚水および有機性廃棄物を処理できる。

【００５４】そして、濾液返送手段12を曝気手段13と凝
集手段14と汚泥除去手段15とを直列に接続して構成し、
脱水手段11にて脱水処理して得られた濾液を生物処理手
段３に濾液返送手段12にて返送する際、濾液を曝気手段
13により好気状態とし、凝集手段14にて凝集剤を添加さ
せて凝集処理した後、汚泥除去手段15にて固液分離して
生物処理手段３に返送するため、生物処理にて除去が困
難なメタン発酵の還元状態で可溶化された溶解性有機物
をあらかじめ曝気により酸化状態とし未分解の溶解性有
機物および残存する無機物を凝集除去するため、返送後
の生物処理手段３の負荷を低減でき高度に効率よく浄化
処理できる。

【００５５】また、メタン発酵処理後に脱水分離した濾
液を濾液返送手段12にて直接生物処理手段３に返送せ
ず、屎渣分離手段１からの屎渣が分離された原液ととも
に凝集分離手段２に流入させて凝集固液分離し、得られ
た分離水を生物処理手段３に流入させるため、生物処理
にて浄化処理しにくい溶解性有機物や無機物をあらかじ
め凝集分離し、原液および濾液をあわせて生物処理する
ので、屎尿系汚水および有機性廃棄物を高度に効率よく
処理できる。

【００５６】そして、濾液返送手段12を構成する凝集手
段14および汚泥除去手段15にてアルカリ性雰囲気で凝集
分離処理した濾液を凝集分離手段２にて酸性雰囲気で凝
集分離処理するため、アルカリ性雰囲気で凝集分離でき
ずに残留する溶解性有機物などの汚染物質を凝集分離で
き、屎尿系汚水および有機性廃棄物を高度に効率よく処
理できる。

【００５７】また、廃棄物を解破砕する前および解破砕
の際に除袋処理しないため、除去する夾雑物に有機性廃
棄物の有機性物質が付着したまま系外に排出されず、周
囲環境を損なわずに処理できる。

【００５８】なお、上記実施の形態において、メタン発
酵処理後に脱水処理した濾液を生物処理手段３に返送さ
せて説明したが、メタン発酵処理後の発酵処理物を原液
とは別途処理してもよい。

【００５９】また、混合手段６にて屎渣と廃棄物とを混
合した後、屎渣除去手段８にて屎渣および夾雑物を除去
せず直接メタン発酵処理してもよい。

【００６０】さらに、廃棄物を破砕手段５にて解破砕し
た後、混合手段６にて屎渣と混合して説明したが、廃棄
物の状態により直接廃棄物と屎渣とを混合してもよい。

【００６１】そして、屎渣分離手段１にて分離した屎渣
と廃棄物とを混合してメタン発酵処理して説明したが、
屎尿系汚水から屎渣を除去する一方、別途廃棄物から夾
雑物を除去してメタン発酵させた後、脱水処理して濾液
を屎渣が除去された屎尿系汚水とともに生物処理しても
よい。この方法によれば、メタン発酵処理にて処理しき
れない汚染物質を生物処理により除去可能で、屎尿系汚
水および廃棄物を高度に効率よく処理できる。

【００６２】また、脱水手段11に第３の凝集剤添加手段
および第３の凝集助剤添加手段を設けて説明したが、単
に脱水分離するのみでもよく、特に濾液返送手段12にて
凝集処理する場合、すなわち凝集手段14を設ける場合に
は、脱水手段11において凝集処理しなくてもよい。な
お、濾液返送手段12に凝集手段14を設けない場合には、
凝集処理する構成とすることが好ましい。

【００６３】そして、濾液返送手段12に曝気手段13、凝
集手段14および汚泥除去手段15を設けて説明したが、脱
水処理後、濾液を直接凝集分離手段２や生物処理手段３
に返送するのみの構成でもよい。

【００６４】また、濾液返送手段12の凝集処理の際、ア
ルカリ性雰囲気で凝集させ、凝集分離手段にて酸性雰囲
気で凝集させて説明したが、これに限らず濾液や原液の
状態により適宜ｐＨを調整すればよい。

【００６５】さらに、混合手段６にて加温しつつ屎渣と
廃棄物とを混合して説明したが、加温せずに単に混合す
るなどしてもよい。

【００６６】また、生物処理手段３の後の第２の固液分
離手段４で発生する脱水物をコンポスト化する他、メタ
ン発酵手段９に投入してもよい。

【００６７】次に、本発明の廃棄物処理装置の他の実施
の形態の構成を図２を参照して説明する。

【００６８】この図２に示す実施の形態は、図１に示す
実施の形態の屎渣除去手段８にて除去された屎渣および
夾雑物を洗浄手段21にて洗浄するものである。

【００６９】すなわち、屎渣除去手段８には、この屎渣
除去手段８にて除去された屎渣および夾雑物を洗浄する
洗浄手段21が接続されている。さらに、この洗浄手段21
には、洗浄後の屎渣洗浄液の少なくとも一部をメタン発
酵手段９に搬送する屎渣洗浄液搬送手段22が接続されて
いる。そして、洗浄手段21にて得られた屎渣洗浄液は屎
渣洗浄液搬送手段22を介してメタン発酵手段９に搬送さ
れて屎渣除去手段８からの混合物や脱水の際に生じる洗
浄残液である混合液などとともにメタン発酵処理され、
洗浄された屎渣や夾雑物は、例えば別途ペレット状に成
形して固形燃料化したり、焼却処分したりする。

【００７０】そして、屎渣分離手段１にて分離された含
水率の低い屎渣および含水率の低い有機性廃棄物が混合
される混合手段６内の含水率は、約８２％前後と比較的
低い。この混合手段６にて混合された混合物は、屎渣除
去手段８にて屎渣や夾雑物が除去されても、メタン発酵
手段９に投入される時点でも含水率があまり増大しない
ため、メタン発酵手段９内での攪拌混合の際の負荷が増
大する状態となり、全体的に略均一にメタン発酵が進行
しにくくなるおそれもある。なお、攪拌混合の際には、
約８７％以上の含水率に設定することが好ましい。

【００７１】ところで、上記図２に示す実施の形態で
は、洗浄手段21にて屎渣や夾雑物を洗浄した後の屎渣洗
浄液を屎渣洗浄液搬送手段22を介してメタン発酵手段９
に流入させるため、メタン発酵手段９内での含水率が増
大し、メタン発酵の際の攪拌混合が円滑となり、メタン
発酵効率が向上する。

【００７２】また、混合手段６では、汚染物質の酸分解
である発酵がある程度進行しており、屎渣除去手段８に
て除去される屎渣や夾雑物には、発酵を進行させる微生
物や発酵により生成する微生物の栄養源となる各種分解
物などの発酵を促進させる発酵促進成分が付着した状態
である。このため、洗浄手段21にて得られる屎渣洗浄液
中には、これら微生物や発酵促進成分が含有された状態
である。したがって、メタン発酵手段９への屎渣洗浄液
の流入により、微生物や発酵促進成分も流入することに
より、メタン発酵手段９でのメタン発酵の効率が向上
し、処理時間の短縮化が得られる。

【００７３】さらに、屎渣や夾雑物は、付着する微生物
や発酵促進成分が洗い流されるので、例えば別途ペレッ
ト状に成形して固形燃料化したり焼却処分するなどの後
処理に際に異臭などを生じず、容易に後処理できるとと
もに、後処理装置の構成を簡略化できる。

【００７４】なお、上記図２に示す実施の形態におい
て、洗浄手段21からの屎渣洗浄液をメタン発酵手段９に
搬送して説明したが、混合手段６に搬送してもよい。

【００７５】すなわち、混合手段６は、上述したよう
に、屎渣分離手段１にて分離された含水率の低い屎渣お
よび含水率の低い有機性廃棄物が投入されてこれらを混
合するため、混合手段６内の混合物の含水率は、約８２
％前後と比較的低く、円滑に攪拌しにくいが、屎渣洗浄
液を流入させることにより、含水率が増大し、円滑な攪
拌が得られるとともに、屎渣洗浄液中の微生物や発酵促
進成分が補充され、混合手段６内での発酵をより促進で
き、後段のメタン発酵手段９でのメタン発酵効率が向上
し、処理時間の短縮化が図れる。

【００７６】また、混合手段に添加する水を節約でき
る。

【００７７】

【発明の効果】請求項１記載の廃棄物処理装置によれ
ば、屎渣を分離した屎尿系汚水を生物処理手段にて生物
学的処理するとともに、分離した屎渣と生物分解可能な
有機性廃棄物とを加温しつつ攪拌混合しメタン発酵させ
るため、屎渣に付着する有機物の粘性が低下して溶出
し、有機性廃棄物とともに処理するので、有機物が付着
したまま屎渣が系外に排出されず、周囲環境を低下させ
ずに容易に屎渣を処理でき、屎渣に付着する有機物を有
機性廃棄物とともに処理するので処理効率を向上できる
とともに、メタン発酵により生じるメタンガスの有効利
用により、処理コストを低減できる。

【００７８】請求項２記載の廃棄物処理装置によれば、
請求項１記載の廃棄物処理装置の効果に加え、メタン発
酵処理した発酵処理物を脱水分離し、濾液を濾液返送手
段にて生物処理手段に返送して屎尿系汚水とともに生物
学的処理を行うため、メタン発酵にて未処理の濾液中の
汚染物質をメタン発酵にて得られるエネルギを利用して
屎尿系汚水とともに生物学的処理にて浄化処理でき、処
理効率を向上でき、周囲環境を損なわずに高度に屎尿系
汚水および有機性廃棄物を処理できる。

【００７９】請求項３記載の廃棄物処理装置によれば、
請求項１または２記載の廃棄物処理装置の効果に加え、
有機性廃棄物を破砕した後にメタン発酵処理するため、
有機性廃棄物中に生物分解困難な夾雑物が混入しても、
有機性廃棄物とともに夾雑物を破砕して略均一な組成と
することにより、屎渣とともに夾雑物の除去が行われ、
後のメタン発酵処理の進行を促進でき、効率よく処理で
きる。

【００８０】請求項４記載の廃棄物処理装置によれば、
請求項２または３記載の廃棄物処理装置の効果に加え、
メタン発酵処理した後に脱水分離する際、高分子系凝集
剤および燐除去剤を添加するため、効率よく容易に脱水
処理できるとともに、生物分解が困難な溶解性有機物や
燐を凝集分離でき、高度に屎尿系汚水および有機性廃棄
物を処理できる。

【００８１】請求項５記載の廃棄物処理装置によれば、
請求項２ないし４いずれか一記載の廃棄物処理装置の効
果に加え、脱水分離した濾液を好気化手段にて好気状態
にし、凝集手段にて凝集剤を添加させて凝集処理した
後、汚泥除去手段にて固液分離して生物処理手段に返送
するため、生物処理にて除去が困難なメタン発酵により
可溶化された溶解性有機物をあらかじめ好気状態の酸化
処理しさらに未分解の溶解性有機物および残存する無機
物を凝集除去するので、返送後の生物処理手段の負荷を
低減でき高度に効率よく浄化処理できる。

【００８２】請求項６記載の廃棄物処理装置によれば、
請求項２ないし５いずれか一記載の廃棄物処理装置の効
果に加え、脱水分離した濾液を屎渣を分離した屎尿系汚
水とともに凝集して固液分離した後、生物処理するた
め、生物処理にて浄化処理しにくい溶解性有機物や無機
物を濾液および屎尿系汚水をあわせて凝集分離して生物
処理するので、屎尿系汚水および有機性廃棄物を高度に
効率よく処理できる。

【００８３】請求項７記載の廃棄物処理装置によれば、
請求項６記載の廃棄物処理装置の効果に加え、メタン発
酵処理後にアルカリ性雰囲気で凝集分離した濾液を凝集
分離手段にて屎尿系汚水とともに酸性雰囲気で凝集処理
するため、メタン発酵処理後の未分解の溶解性有機物お
よび残存する無機物をアルカリ性雰囲気で効率よく凝集
除去できるとともに、さらに残存する溶解性有機物およ
び残存する無機物を酸性雰囲気で凝集除去するので、屎
尿系汚水および有機性廃棄物を高度に効率よく処理でき
る。

【００８４】請求項８記載の廃棄物処理装置によれば、
請求項１ないし７いずれか一記載の廃棄物処理装置の効
果に加え、屎渣除去手段にて除去された屎渣を洗浄手段
にて洗浄するため、屎渣を例えば別途ペレット状に成形
して固形燃料化したり焼却処分する際に異臭などの発生
を防止でき、容易に後処理できる。

【００８５】請求項９記載の廃棄物処理装置によれば、
請求項８記載の廃棄物処理装置の効果に加え、洗浄手段
にて屎渣の洗浄により得られる屎渣洗浄液を屎渣洗浄液
搬送手段にてメタン発酵手段に搬送するため、混合手段
からの含水率が低い混合物が流入されるメタン発酵手段
内での含水率を増大でき、メタン発酵処理が円滑に進行
できるとともに、ある程度の発酵が進行する混合手段か
らの混合物中に含まれる微生物の栄養源などの発酵促進
成分が屎渣洗浄液の搬送により添加され、メタン発酵処
理効率を向上できる。

【００８６】請求項１０記載の廃棄物処理装置によれ
ば、請求項８記載の廃棄物処理装置の効果に加え、洗浄
手段にて屎渣の洗浄により得られる屎渣洗浄液を屎渣洗
浄液搬送手段にて混合手段に搬送するため、屎渣分離手
段にて分離された含水率の低い屎渣および含水率の低い
有機性廃棄物が混合される混合手段内の含水率が増大
し、混合手段での屎渣および有機性廃棄物とを円滑に混
合できるとともに、ある程度の発酵が進行する混合手段
からの混合物中に含まれる微生物の栄養源などの発酵促
進成分が屎渣洗浄液の搬送により返送され、混合手段で
の発酵がさらに進行でき、後工程のメタン発酵手段での
メタン発酵処理効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃棄物処理装置の実施の一形態の構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明の廃棄物処理装置の他の実施の形態の構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 屎渣分離手段 ２ 凝集分離手段 ３ 生物処理手段 ５ 破砕手段 ６ 混合手段 ８ 屎渣除去手段 ９ メタン発酵手段 11 脱水手段 12 濾液返送手段 13 好気化手段としての曝気手段 14 凝集手段 15 汚泥除去手段 21 洗浄手段 22 屎渣洗浄液搬送手段

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屎尿系汚水から屎渣を分離する屎渣分離
   手段と、 この屎渣分離手段からの前記屎渣が除去された屎尿系汚
   水を生物学的処理する生物処理手段と、 前記屎渣および生物分解可能な有機性廃棄物を加温しつ
   つ攪拌混合して混合物を調製する混合手段と、 前記混合物から前記屎渣を除去する屎渣除去手段と、 この屎渣除去手段から前記屎渣が除去された前記混合物
   をメタン発酵処理するメタン発酵手段とを具備したこと
   を特徴とする廃棄物処理装置。
2. 【請求項２】 メタン発酵手段にてメタン発酵処理され
   た発酵処理物を濾液および脱水物に脱水分離する脱水手
   段と、 前記濾液を前記生物処理手段に返送する濾液返送手段と
   を備えたことを特徴とした請求項１記載の廃棄物処理装
   置。
3. 【請求項３】 有機性廃棄物をメタン発酵手段にてメタ
   ン発酵処理する前に破砕する破砕手段を備えたことを特
   徴とした請求項１または２記載の廃棄物処理装置。
4. 【請求項４】 脱水手段にて脱水分離する際に高分子系
   凝集剤および燐除去剤を添加する助剤添加手段を備えた
   ことを特徴とした請求項２または３記載の廃棄物処理装
   置。
5. 【請求項５】 濾液返送手段は、 濾液を好気状態にする好気化手段と、 この好気化手段にて好気状態にされた濾液に凝集剤を添
   加して凝集処理する凝集手段と、 この凝集手段にて凝集処理した濾液を固液分離する汚泥
   除去手段とを備えたことを特徴とした請求項２ないし４
   いずれか一記載の廃棄物処理装置。
6. 【請求項６】 屎渣分離手段からの屎渣が分離された屎
   尿系汚水を凝集させ凝集分離水および凝集汚泥に固液分
   離し前記凝集分離水を生物処理手段に投入する凝集分離
   手段を備え、 濾液返送手段は、濾液を前記凝集分離手段を介して前記
   生物処理手段に返送することを特徴とした請求項２ない
   し５いずれか一記載の廃棄物処理装置。
7. 【請求項７】 凝集手段は、アルカリ性雰囲気で凝集処
   理し、 凝集分離手段は、酸性雰囲気で凝集処理することを特徴
   とした請求項６記載の廃棄物処理装置。
8. 【請求項８】 屎渣除去手段にて除去された屎渣を洗浄
   する洗浄手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし
   ７いずれか一記載の廃棄物処理装置。
9. 【請求項９】 洗浄手段にて洗浄されて得られた屎渣洗
   浄液をメタン発酵手段に搬送する屎渣洗浄液搬送手段を
   備えたことを特徴とする請求項８記載の廃棄物処理装
   置。
10. 【請求項１０】 洗浄手段にて洗浄されて得られた屎渣
    洗浄液を混合手段に搬送する屎渣洗浄液搬送手段を備え
    たことを特徴とする請求項８記載の廃棄物処理装置。